KR940009227B1 - Method of operating heat pump - Google Patents

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KR940009227B1
KR940009227B1 KR1019900012913A KR900012913A KR940009227B1 KR 940009227 B1 KR940009227 B1 KR 940009227B1 KR 1019900012913 A KR1019900012913 A KR 1019900012913A KR 900012913 A KR900012913 A KR 900012913A KR 940009227 B1 KR940009227 B1 KR 940009227B1
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도시마사 이리에
도루 이소다
다이조 이모또
유끼오 후지시마
야스히로 하따노
마사미 오가따
유기또시 우라따
다모쯔 이시까와
마사유끼 가와바따
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오사까후
기시 아끼라
니시요도 구쬬기 가부시끼가이샤
히라마쯔 도시끼
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

열펌프 시스템Heat pump system

제1a도 및 제1b도는 각각 본 발명이 적용되는 기본적인 2단 열펌프 및 1단 열펌프의 개략회로도.1A and 1B are schematic circuit diagrams of a basic two stage heat pump and a first stage heat pump to which the present invention is applied, respectively.

제2a도, 제2b도 및 제2c도는 각각 본 발명의 열펌프 시스템용 응축기의 하나의 실시예의 평면도, 측면도, 부분확대도.2A, 2B and 2C are a plan view, a side view, and a partially enlarged view of one embodiment of a condenser for a heat pump system of the present invention, respectively.

제3a도 및 제3b도는 본 발명에 속하는 2단 열펌프의 성능선도로서, 제3a도는 냉매의 하나의 실시예의 온도 구배선도이고, 제3b도는 그 몰리에르(mollier)선도.3A and 3B are performance diagrams of a two-stage heat pump according to the present invention, where FIG. 3A is a temperature gradient diagram of one embodiment of a refrigerant, and FIG. 3B is a mollier diagram.

제4a도 및 제4b도는 본 발명에 속하는 열펌프의 다른 실시예의 성능선도로서, 제4a도는 냉매의 다른 실시예를 통한 열펌프 사이클의 온도구배선도이고, 제4b도는 그 몰리에르선도.Figures 4a and 4b is a performance diagram of another embodiment of a heat pump according to the present invention, Figure 4a is a temperature gradient diagram of the heat pump cycle through another embodiment of the refrigerant, Figure 4b is a Moliere diagram.

제5a도 및 제5b도는 제1a도의 2단 열펌프 유닛에 기초한 종래의 열펌프 작동의 성능선도로서, 제5a도는 온도구배선도이고 제5b도는 그 몰리에르 선도이다.5A and 5B are performance diagrams of a conventional heat pump operation based on the two-stage heat pump unit of FIG. 1A, where FIG. 5A is a temperature gradient diagram and FIG. 5B is a Moliere diagram.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1,11 : 압축기 2 : 응축기1,11 compressor 2: condenser

3,13 : 팽창밸브 4,14 : 증발기3,13: expansion valve 4,14: evaporator

5,15 : 축열기 22 : 직렬응축기/증발기5,15: heat storage 22: series condenser / evaporator

30 : 2중관 31 : 외부관30: double tube 31: outer tube

32 : 내부관 33 : 와이어핀(wire fin)32: inner tube 33: wire fin

본 발명은 고품질의 유체, 즉 극도의 고온유체(예를들어 물)를 방출하게 하며 입구와 출구 사이에서 유체의 온도차이가 큰 응축기를 포함하는 열펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system comprising a condenser which allows the discharge of high quality fluids, ie extremely hot fluids (eg water) and a large temperature difference between the inlets and outlets.

특히, 본 발명은 응축기에서 냉매 응축물의 과냉도를 높임으로써 그 성능계수(COP) 및 열교환량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a heat pump system characterized by increasing the coefficient of performance (COP) and the heat exchange amount by increasing the subcooling of the refrigerant condensate in the condenser.

종래에, 고온유체, 저온유체 또는 고온 및 저온유체를 방출시키기 위한 여러 가지 열펌프들이 공지되어 있다.Conventionally, various heat pumps for discharging high temperature fluids, low temperature fluids or high and low temperature fluids are known.

일반적으로, 2단 열펌프는 제1b도에 도시된 바와같이 고비점 냉매에 대한 고온측 열펌프 사이클과 저비점 냉매에 대한 저온측 열펌프 사이클로 이루어지며, 고온 열출력은 고온측열펌프 사이클로 부터 방출되며 저온 열출력은 저온측 열펌프 사이클로 부터 방출된다. 그러한 2단 열펌프의 예들은 일본국특허공개공보 제62-52376호(1987) 및 제62-52377호(1987), 일본국실용신안공개공보 제57-2364호(1982) 및 제63-2053호(1988) 등에 기술되어 있다. 제1b도에 도시된 바와같이 1단 열펌프를 포함하는 열펌프도 또한 공지되어 있다.Generally, a two stage heat pump consists of a high temperature side heat pump cycle for a high boiling point refrigerant and a low temperature side heat pump cycle for a low boiling point refrigerant as shown in FIG. 1b, and the high temperature heat output is discharged from a high temperature side heat pump cycle. Low temperature heat output is released from the low temperature side heat pump cycle. Examples of such two-stage heat pumps are Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-52376 (1987) and 62-52377 (1987), Japanese Utility Model Publication Nos. 57-2364 (1982) and 63-2053. 1988, et al. Heat pumps comprising a single stage heat pump as shown in FIG. 1b are also known.

그러한 열펌프 유닛에 있어서, 성능계수 및 가열된 유체의 획득온도는 통상 주어진 냉매에 대해 다음의 인자들에 따라 변화한다 : (a) 압축기, 응축기, 증발기등과 같은 장치들의 성능, (b) 응축시 상호 열교환을 하는 두 유체의 상태, 즉 냉매의 응축온도, 응축기 입구온도 및 가열될 유체(예를들어 물)의 유동률, (c) 증발상태(증발기측에서 상호 열교환을 하는 두 유체의 유동률 및 온도) 등.In such heat pump units, the coefficient of performance and the temperature at which the heated fluid is obtained usually varies with the following factors for a given refrigerant: (a) the performance of devices such as compressors, condensers, evaporators, etc., (b) condensation The state of the two fluids undergoing mutual heat exchange over time, i.e. the condensation temperature of the refrigerant, the condenser inlet temperature and the flow rate of the fluid to be heated (e.g. water), (c) the evaporation state (flow rates of the two fluids undergoing mutual heat exchange on the evaporator side, Temperature) etc.

열펌프의 성능계수 및 가열될 유체의 획득온도는 응축기 측의 열교환상태에 의해 결정되고, 냉매(냉매들), 압축기(압축기들) 및 증발기가 미리 설정될때 증발상태(유동률 및 온도)는 명확해진다.The performance coefficient of the heat pump and the acquisition temperature of the fluid to be heated are determined by the heat exchange state on the condenser side, and the evaporation state (flow rate and temperature) becomes clear when the refrigerant (refrigerants), the compressor (compressors) and the evaporator are preset. .

종래의 2단 열펌프는 제5a도에 도시된 바와같은 온도 구배선도(냉매와 응축기 내의 유체사이의 열교환상태)를 나타내주는 냉동사이클에 따라 작동되고, 응축기입구(압축기의 출구측)에서 과열 가스상태 “a”로 유지된 고온측의 냉매는 온도변화를 겪어 “b”(포화증기선)에 도달하고, 응축기내에서 포화증기 상태 “b”에서 포화액체상태 “c”로 변화(b에서 c로)되고, 응축기 출구(팽창밸브의 입구)에서 과냉액체상태 “d”로 변화(c에서 d로)된다.The conventional two stage heat pump is operated according to a refrigeration cycle which shows a temperature gradient diagram (heat exchange state between the refrigerant and the fluid in the condenser) as shown in FIG. 5A, and the superheated gas at the condenser inlet (the outlet side of the compressor). The refrigerant on the hot side maintained in state “a” undergoes a temperature change to reach “b” (saturated steam line), and changes from saturated steam state “b” to saturated liquid state “c” in the condenser (b to c). And from the condenser outlet (inlet of the expansion valve) to the subcooled liquid state “d” (c to d).

한편, 전술한 몰리에르 선도는 냉매가 압축기에서 압축(f에서 a로)되고 엔탈피가 “i′6”에서 “i′1”로 변화한다는 것을 제5b도에서 나타낸준다 : 그 결과로서 얻어진 과열상태의 냉매 증기는 포화증기선 “b”를 통과하며 엔탈피가 “i′1”에서 “i′2”로 변화하고, 응축기에서 가열될 액체와 열교환에 의해 냉각되며 일정한 압력하에서 액화(b에서 c로)되고, 이 과정동안 엔탈피 “i′2”에서 “i′2”로 변화된다 : 포화 액선의 점 “c”(i′3)를 통과한 후, 냉매액체는 과냉(c에서 d로)되어 “i′4” 상태로 된다.On the other hand, the aforementioned Moliere diagram shows in Figure 5b that the refrigerant is compressed in the compressor (from f to a) and the enthalpy changes from "i ' 6 " to "i' 1 ": The refrigerant vapor passes through the saturated steam line “b” and the enthalpy changes from “i ′ 1 ” to “i ′ 2 ”, is cooled by heat exchange with the liquid to be heated in the condenser and liquefied under constant pressure (b to c) During this process, the enthalpy “i ′ 2 ” is changed from “i ′ 2 ”: After passing through the point “c” (i ′ 3 ) of the saturated liquid line, the refrigerant liquid is subcooled (c to d) 4 'state.

제5a도 및 제5b도에서, 부호 “t′w1” 및 “t′w2”는 가열될 액체의 응축기 입구온도 및 응축기 출구온도를 나타내고, 부호 “e” 및 “f”는 직렬응축기의 입구상태 및 출구상태를 나타낸다.In FIGS. 5A and 5B, the symbols “t′w 1 ” and “t′w 2 ” represent the condenser inlet temperature and the condenser outlet temperature of the liquid to be heated, and the symbols “e” and “f” indicate the in series condenser. The inlet and outlet states are shown.

이러한 방식으로, 종래의 냉동사이클은 팽창밸브를 손상시킴이 없이 작동시키기 위해 어느 정도 과냉도를 확보하도록 작동되며, 현재 통상 팽창밸브를 작동시키는데 필요한 과냉도는 3℃ 내지 5℃ 정도로 생각된다.In this way, conventional refrigeration cycles are operated to ensure some degree of subcooling in order to operate without damaging the expansion valve, and at present, the degree of subcooling required to operate the expansion valve is generally considered to be about 3 ° C to 5 ° C.

이러한 관점에서, 종래의 열펌프를 가지고 그 응축기들은 냉매의 포화영역에서 최대 열전달 계수를 가지나, 냉매의 과열영역 및 과냉영역에서의 열전달 특성은 그렇게 높지가 못하므로 응축기는 대형으로 되어 경제적 장점을 감소시킨다. 또한, 응축기의 대형화 때문에 발생된 압력 손실의 증가로 인한 성능계수의 감소를 피하기 위해서 과냉도를 크게 만드는 방법은 권장할 만한 것이 못된다고 생각된다.In this respect, the conventional heat pump and its condensers have a maximum heat transfer coefficient in the saturation region of the refrigerant, but the heat transfer characteristics in the superheated and supercooled regions of the refrigerant are not so high, so the condenser becomes large and reduces the economic advantages. Let's do it. In addition, it is thought that a method of increasing the supercooling degree to avoid the decrease of the coefficient of performance due to the increase in the pressure loss caused by the enlargement of the condenser is not recommended.

종래 열펌프에서는 대부분 셀-튜브(shell-tube)열교환기와 같은 비역유동 형태의 열교환기 및 병형 유동 형태의 열교화기등이 채택된다. 이러한 열교환기들이 가진 문제점은 가열될 물의 가장 낮은 입구온도를 얻을수 없어서 냉매액체가 충분히 냉각되지 않는다는 점이다. 예를들어, 변행유동 형태의 열교환기는 출구에서의 물의 온도가 90℃일때 냉매액체의 온도를 90℃ 보다 낮게 할수가 없다. 역유동형태의 열교환기의 경우일지라도, 물을 순환시키면서 가열된 물의 온도를 점차적으로 상승시키는 절차가 취해진다면, 냉매 액체를 냉각시키기 위한 물의 입구온도는 시간이 지남에 따라 상승되어 고온까지 올라가게 된다. 예를들어, 물의 입구온도가 그 경우에 90℃라면, 냉매액체는 90℃ 보다 낮게 만들어질수가 없다. 열교환량이 그대로 유지된 채로 순환하는 물의 유동률이 커지게될때, 출구온도와 입구온도사이의 물의 온도차는 작을수 밖에 없다. 결과적으로, 동일한 출구온도에 대하여 입구온도가 너무 높아서 냉매액체가 충분히 냉각될 수 없는 문제점이 여전히 존재하게 된다.In conventional heat pumps, non-reverse flow type heat exchangers such as shell-tube heat exchangers and heat exchangers of bottle flow type are adopted. The problem with these heat exchangers is that the coolant liquid is not sufficiently cooled because the lowest inlet temperature of the water to be heated cannot be obtained. For example, a heat exchanger of a traveling flow type cannot lower the temperature of the refrigerant liquid below 90 ° C when the water temperature at the outlet is 90 ° C. Even in the case of a reverse flow type heat exchanger, if a procedure for gradually raising the temperature of the heated water while circulating the water is taken, the inlet temperature of the water for cooling the refrigerant liquid rises over time to a high temperature. . For example, if the inlet temperature of water is 90 ° C in that case, the refrigerant liquid cannot be made lower than 90 ° C. When the flow rate of the circulating water becomes large while the heat exchange amount is maintained, the temperature difference of the water between the outlet temperature and the inlet temperature must be small. As a result, there is still a problem that the inlet temperature is too high for the same outlet temperature so that the refrigerant liquid cannot be sufficiently cooled.

종래의 열펌프들이 가지고 있는 여러가지 전술한 문제들에 비추어, 본 발명은 특히 응축기 설계 및 그 성능조건들을 고려함으로써 문제점들을 해결하기 위한 것이다.In view of the various problems mentioned above with conventional heat pumps, the present invention is particularly intended to solve the problems by considering the condenser design and its performance conditions.

따라서, 본 발명의 주목적은 증가된 성능계수를 제공해주는 열펌프 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, it is a main object of the present invention to provide a heat pump system that provides an increased coefficient of performance.

본 발명의 다른 목적은 고품질의 에너지, 즉 이용할 수 있는 고온 증기 또는 고온의 물을 만들수 있는 열펌프 시스템을 제공하는 것이다. 전술한 목적들에 적합한 본 발명은 고온의 물의 출구 온도를 얻고 큰 과냉도를 획득하기 위해 다음의 요건들을 만족시키는데 기초하고 있다.Another object of the present invention is to provide a heat pump system capable of producing high quality energy, ie hot steam or hot water that can be used. The present invention, which is suitable for the above-mentioned objects, is based on satisfying the following requirements in order to obtain the outlet temperature of hot water and to obtain a large degree of subcooling.

(a) 완전역유동 열교환 시스템을 채택한다. (b) 가열된 유체(물)의 응축기 입구온도를 응축기로 부터의 냉매액체의 바람직한 출구 온도보다 낮게 만든다. (c) 배출할 때 불편함이 없는 한 가열될 유체의 유동률을 비교적 작게 만든다.(a) Adopt a full reverse flow heat exchange system. (b) The condenser inlet temperature of the heated fluid (water) is made lower than the desired outlet temperature of the refrigerant liquid from the condenser. (c) make the flow rate of the fluid to be heated relatively small, as long as there is no inconvenience in discharging.

즉, 본 발명의 한 측면에 따르면, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 이루어진 냉매에 대한 열펌프 사이클로 포함하는 열펌프 시스템이 제공되고, 상기 응축기는 가열된 유체에 대한 관통 통로를 포함하며, 상기 응축기는 냉매와 유체 사이의 완전한 역유동 형태의 열교환기로 구성되고, 상기 시스템이 운전될때, 상기 냉매가 열을 역유동 방식으로 유체에 전달하는 동안 상기 냉매가 액화되고 응축된 다음에 냉매의 포화온도와 유체의 응축기 입구온도 사이의 온도차의 최소한 20%의 과냉도로 과냉되도록 상기 응축기가 작동됨으로써, 고온의 유체가 응축기의 출구로부터 배출된다.That is, according to one aspect of the invention, there is provided a heat pump system comprising a heat pump cycle for a refrigerant consisting of a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, the condenser includes a through passage for the heated fluid, The condenser consists of a heat exchanger in the form of a complete reverse flow between the refrigerant and the fluid, and when the system is operated, the refrigerant is liquefied and condensed while the refrigerant transfers heat to the fluid in a reverse flow manner, followed by a saturation temperature of the refrigerant. The condenser is operated such that it is subcooled with a subcooling of at least 20% of the temperature difference between the condenser inlet temperature of the fluid and the hot fluid is discharged from the outlet of the condenser.

전술된 열펌프 시스템에서, 증발기는 냉각될 유체에 대한 관통통로를 더 포함하고 냉매와 냉각될 유체 사이에 완전 역유동형태의 열교환기로 되며, 저온유체만이 배출되거나 또는 고온 및 저온유체 모두가 배출된다.In the heat pump system described above, the evaporator further comprises a through passage for the fluid to be cooled and becomes a heat exchanger of a completely reverse flow type between the refrigerant and the fluid to be cooled, and only the low temperature fluid is discharged or both the high temperature and the low temperature fluid are discharged. do.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 순서대로 파이프에 의해 결합된 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 축열기를 포함하는 고비점 냉매에 대한 고온측 열펌프 사이클과 ; 순서대로 파이프에 의해 결합된 압출기, 팽창밸브, 증발기 및 축열기를 포함하는 저비점 냉매에 대한 저온측 열펌프 사이클과 ; 상기 고온측 사이클의 응축기와 저온측 사이클의 증발기를 열교환 가능한 방식으로 상호 결합시키는 직렬응축기/증발기로 이루어진 2단 열펌프 시스템이 제공되고 ; 상기 응축기가 가열될 유체에 대한 관통 통로를 더 포함하며, 상기 응축기가 상기 고비점 냉매와 가열될 유체사이에서 완전역유동형태의 열교환기로 구성되고, 상기 시스템이 운전될때 상기 고비점 냉매가 가열될 유체와 역유동 방식으로 열 교환을 행하는 동안 고비점 냉매가 액화되고 응축된 다음에 냉매의 포화온도와 가열될 유체의 응축기 입구온도 사이의 온도차이의 최소한 20%의 과냉도로 과냉되도록 상기 응축기 작동됨으로써, 고온의 유체가 배출된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a high temperature side heat pump cycle for a high boiling point refrigerant including a compressor, a condenser, an expansion valve, and a heat accumulator coupled by a pipe in sequence; A low temperature side heat pump cycle for low boiling point refrigerant comprising an extruder, an expansion valve, an evaporator and a heat accumulator coupled in sequence by a pipe; There is provided a two stage heat pump system consisting of a series condenser / evaporator which mutually couples the condenser of the hot cycle and the evaporator of the cold cycle in a heat exchangeable manner; The condenser further comprises a through passage for the fluid to be heated, wherein the condenser is configured as a heat exchanger of a complete reverse flow type between the high boiling point refrigerant and the fluid to be heated, and the high boiling point refrigerant is to be heated when the system is operated. During the heat exchange in a reverse flow manner with the fluid, the high boiling point refrigerant is liquefied and condensed, and then the condenser is operated to subcool with a subcooling of at least 20% of the temperature difference between the saturation temperature of the refrigerant and the condenser inlet temperature of the fluid to be heated. , Hot fluid is discharged.

상기 2단 열펌프시스템에서, 증발기는 냉각된 유체에 대한 관통통로를 더 포함하고, 고온유체 및 저온유체가 배출된다.In the two stage heat pump system, the evaporator further includes a through passage for the cooled fluid, and the hot and cold fluids are discharged.

전술한 두개의 열펌프 유닛의 경우에 있어서, 응축기는 바람직하기로는 외부관 및 와이어핀을 가진 외부 주름관을 포함하는 2중 또는 다중관으로 형성되며, 가열될 유체가 내부관을 통해 이동되고 냉매는 내부와 외부관 사이의 공간을 통해 가열될 유체로 역유동 방식으로 이동된다.In the case of the two heat pump units described above, the condenser is preferably formed in a double or multi-pipe comprising an outer tube and an outer corrugated tube with wire fins, the fluid to be heated is moved through the inner tube and the refrigerant is It is transferred in a reverse flow manner to the fluid to be heated through the space between the inner and outer tubes.

본 명세서와 특허청구범위를 통해서, “과냉도”라는 용어는 냉매포화온도와 냉매액체의 응축기 출구온도 사이의 온도차를 나타낸다.Throughout this specification and claims, the term “supercooling” refers to the temperature difference between the refrigerant saturation temperature and the condenser outlet temperature of the refrigerant liquid.

본 발명에 따르면, 열펌프시스템이 운전될때 냉매가 증발기에서 증발되어 압축기로 흡입되어 고온 고압의 가스상태로 배출되고 응축기에서 응축액체로 액화되면서 냉매로 역유동하는 가열될 유체에 열을 제공한 다음에, 팽창밸브를 통과해서 가스-액체 혼합상태로 되며 증발기로 복귀한다. 예를들어 냉매가 고비점의 에스-디클로로테트라 플르오로에탄인 응축기에서, 상기 냉매는 그 포화온도가 약 112℃이기 때문에 최소한 18.6℃의 과냉도로 과냉되고, 가열될 유체의 입구온도가 통상 온도로 약 19.1℃라고 가정할때 과냉도는 “(112-19.1)×0.2=18.6(℃)로 계산된다. 이러한 값은 3℃ 내지 5℃의 종래의 과냉도보다 상당히 높은 값이다. 일반적으로 과냉도가 높으면 높을수록 성능계수가 커지게 되므로, 본 발명은 명백히 성능계수를 향상시킬 수 있게 해준다.According to the present invention, when the heat pump system is operated, the refrigerant is evaporated in the evaporator and sucked into the compressor to be discharged as a gas at a high temperature and high pressure, and liquefied into a condensed liquid in the condenser to provide heat to a fluid to be heated which flows back into the refrigerant. After passing through the expansion valve, the gas-liquid mixture is returned to the evaporator. For example, in a condenser where the refrigerant is a high boiling point S-dichlorotetrafluoroethane, the refrigerant is supercooled with a subcooling of at least 18.6 ° C because its saturation temperature is about 112 ° C, and the inlet temperature of the fluid to be heated is brought to normal temperature. Assuming about 19.1 ° C, the subcooling is calculated as "(112-19.1) x 0.2 = 18.6 (° C). This value is considerably higher than conventional subcoolings of 3 ° C to 5 ° C. In general, the higher the degree of subcooling, the larger the coefficient of performance, and thus the present invention clearly improves the coefficient of performance.

더우기, 응축기에서 포화상태와 응축기의 출구에서의 과냉상태사이의 냉매의 엔탈피차가 종래의 열펌프에 대한 엔탈피차보다 크기 때문에, 가열될 유체의 입구와 출구온도사이의 온도차는 종래의 열펌프의 온도차 보다 크다. 결과적으로 고온의 증기(약 120℃) 또는 고온의 유체(약 100℃)가 높은 효율로 배출된다. 고온으로 유체가 응축기에서 냉매의 포화온도 보다 높은 온도를 가지게 만드는 것도 가능하다.Furthermore, since the enthalpy difference of the refrigerant between the saturation state in the condenser and the supercooling state at the outlet of the condenser is larger than the enthalpy difference with respect to the conventional heat pump, the temperature difference between the inlet and outlet temperatures of the fluid to be heated is the temperature difference of the conventional heat pump. Greater than As a result, hot steam (about 120 ° C.) or hot fluid (about 100 ° C.) is discharged with high efficiency. It is also possible for the fluid to have a temperature higher than the saturation temperature of the refrigerant in the condenser.

본 발명의 열펌프들에 사용되는 냉매(들)은 예를들어 1,1,2-트리클로로-1,2, 2-트리플르오로에탄(플론 R-113), 에스-디클로로 테트라플르오로에탄(플론 R-114), 디클로로 디플르오로메탄(플론 R-12), 클로로디플르오로메탄(플론 R-22)등과 같은 플르오로하이드로카본을 포함한다.Refrigerant (s) used in the heat pumps of the present invention are, for example, 1,1,2-trichloro-1,2, 2-trifluoroacetane (Flon R-113), S-dichloro tetrafluorouroethane Fluorohydrocarbons such as (Flon R-114), dichloro difluoromethane (Flon R-12), chlorodifluoromethane (Flon R-22) and the like.

2단 열펌프 시스템으로 플론 R-113, 플론 R-114, 플론 R-11등과 같은 고비점 냉매는 고온측 사이클에 사용되고, 반면에 플론 R-12, 플론 R-22등과 같은 저비점 냉매는 저온측 사이클에 사용된다.With a two-stage heat pump system, high-boiling refrigerants such as Flon R-113, Flon R-114, and Flon R-11 are used for high temperature cycles, while low-boiling refrigerants such as Flon R-12, Flon R-22, etc. Used for cycles.

[실시예]EXAMPLE

본 발명을 첨부도면들을 참조해서 서술한다.The invention is described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 배출될 유체의 목적에 따라 2단 열펌프 유닛 또는 1단 열펌프 유닛에 적용가능하다.The invention is applicable to a two stage heat pump unit or a one stage heat pump unit depending on the purpose of the fluid to be discharged.

제1a도에 도시된 2단 열펌프는 통상 순서대로 결합된 압축기(1), 가열될 유체에 대한 관통통로를 가진 응축기(2), 팽창밸브(3) 및 축열기(5)를 포함하는 고비점 냉매에 대한 고온측 사이클과 ; 순서대로 결합된 압축기(11), 팽창밸브(13), 냉각될 유체에 대한 관통통로를 가진 증발기(14) 및 축열기(15)를 포함하는 저비점 냉매에 대한 저온측 사이클로 이루어지며, 고온측 사이클의 응축기(2) 및 저온측 사이클의 증발기(14)는 직렬응축기/증발기(22)를 통해 열교환 방식으로 결합된다.The two-stage heat pump shown in FIG. 1a typically comprises a compressor 1 which is coupled in sequence, a condenser 2 having a through passage for the fluid to be heated, an expansion valve 3 and a regenerator 5. Hot side cycles for point refrigerants; It consists of a low temperature side cycle for low boiling point refrigerant comprising an compressor 11, an expansion valve 13, an evaporator 14 having a through passage for the fluid to be cooled, and a heat accumulator 15, which are coupled in sequence, The condenser 2 of and the evaporator 14 of the low temperature side cycle are coupled in a heat exchange manner via a series condenser / evaporator 22.

한편, 1단 열펌프 유닛은 제1b도에 도시된 바와같이 통상 순서대로 결합된 압축기(1), 가열될 유체에 대한 관통통로를 가진 응축기(2), 팽창밸브(3), 냉각될 유체에 대한 관통통로를 가진 증발기(4) 및 축열기(5)로 이루어진다.On the other hand, the first stage heat pump unit has a compressor (1), a condenser (2) having a through passage for the fluid to be heated, an expansion valve (3), a fluid to be cooled, as shown in FIG. It consists of an evaporator (4) and a heat storage (5) having a through passage for the.

두가지 모두의 경우에 있어서, 유체공급원으로 부터 응축기(2)의 입구(6) 속으로 도입된 가열될 유체는 완전 역유동으로 응축기를 통해 냉매로 전달되어 냉매와 열교환을 하고, 고온의 유체 또는 증기상태로 응축기(2)의 출구(7)로 부터 배출되는 것이 필요하다.In both cases, the fluid to be heated introduced from the fluid source into the inlet 6 of the condenser 2 is transferred to the refrigerant through the condenser in full reverse flow to exchange heat with the refrigerant, and the hot fluid or vapor It is necessary to discharge from the outlet 7 of the condenser 2 in the state.

증발기 “4” 또는 “14”의 입구 “8” 또는 “18”로 부터 공급된 냉각될 유체와 냉매는 증발기 “4” 또는 “14”를 통해 역흐름 방식으로 유동하는 것이 바람직하다. 2단 열펌프 유닛의 경우에 있어서, 고비점 냉매 및 저비점 냉매는 직렬응축기/증발기(22)를 통해 역흐름 방식으로 유동하는 것이 바람직하다.The fluid to be cooled and the refrigerant to be supplied from the inlet "8" or "18" of the evaporator "4" or "14" preferably flow in a reverse flow through the evaporator "4" or "14". In the case of a two stage heat pump unit, the high boiling point refrigerant and the low boiling point refrigerant are preferably flowed through the series condenser / evaporator 22 in a reverse flow manner.

제3a 및 제3b도는 각각 본 발명에 따른 2단 열펌프 시스템의 온도구배선도 및 몰리에르선도를 도시한 것으로, 상기 고비점 냉매는 에스-디클로로 테트라 플르오로에탄(플론 R-114)이고, 이들은 각각 제5a 및 제5b도의 종래의 열펌프 작동과 비교된다.3a and 3b respectively show a temperature gradient diagram and a molier diagram of a two-stage heat pump system according to the present invention, wherein the high boiling point refrigerant is S-dichlorotetrafluoroethane (Flon R-114), respectively. Compared with the conventional heat pump operation of FIGS. 5A and 5B.

온도 구배비교(제3a도 및 제5a도)에서 명백하듯이, 본 발명에 따른 응축기(20)의 입구에서 과열가스상태 “A”로 유지된 고비점 냉매는 응축기내에서 포화가스상태에서 포화액체상태로 (B에서 C)변화되고, 상태 변화는 제5a도에 도시된 종래의 작동방법과 유사하다. 그러나 중대한 변화는, 포화액체 상태의 냉매는 응축기(2)의 출구에서 과냉상태 “D”로 변화되고 큰 과냉도를 나타내며, 응축기의 출구(tw2)와 입구(tw1) 사이의 물쪽에서의 온도차이가 종래의 작동과 비교해서 크다는 점에서 알 수 있다.As is evident in the temperature gradient comparison (Figs. 3a and 5a), the high boiling point refrigerant maintained in superheated gas state "A" at the inlet of the condenser 20 according to the invention is saturated liquid in saturated gas state in the condenser. State (B to C), and the state change is similar to the conventional operation method shown in FIG. 5A. However, the significant change is that the refrigerant in saturated liquid state changes from the outlet of the condenser 2 to the subcooled state “D” and shows a large degree of subcooling, on the water side between the outlet t w2 and the inlet t w1 of the condenser. It can be seen that the temperature difference is large compared with the conventional operation.

본 발명에 따른 열펌프 사이클의 제3b도의 몰리에르 선도에 나타내졌고, 응축기(2)의 입구(6)에서 과열상태 “A”로 있는 냉매가 포화기체상태 “B”로 되는 과정에서, 엔탈피는 “i1”에서 “i2”로 변화되고 ; 냉매가 물(가열될 유체)과의 열교환에 의해 더욱 냉각되고 응축기(2)의 내부에서 일정한 압력으로 액화되고 응축되어 포화액체로 (B에서 C로)되는 과정에서 엔탈피는 “i3”로 변화되고, 냉매가 응축기(2)의 출구(7)에서 과냉상태 “D”로 있을때 엔탈피는 “i4”에 도달한다. “i3”로 부터 “i4”로의 엔탈피 변화는 제5b도의 것과 비교할 때 본 발명의 제3b도에서 훨씬 크며, 이러한 사실은 과냉도의 증가를 나타내준다. 이때 “D”에서 “E”로의 교축팽창 과정에서 냉매는 팽창밸브(3)를 통해 직렬 응축기/증발기(22)속으로 i4=i5”의 등엔탈피과정으로 유동하고, 여기서 냉매는 완전히 증발되고(E에서 F로) “i6”상태로 된다. “i6”의 엔탈피를 가진 냉매는 압축기(1) 속으로 흡입된다.In the Moliere diagram of FIG. 3b of the heat pump cycle according to the present invention, in the process of the refrigerant in superheat state “A” at the inlet 6 of the condenser 2 becoming saturated gas state “B”, the enthalpy is “ from i 1 ”to“ i 2 ”; The enthalpy changes to “i 3 ” as the refrigerant is further cooled by heat exchange with water (fluid to be heated), liquefied to a constant pressure inside the condenser 2 and condensed into saturated liquid (from B to C). And the enthalpy reaches “i 4 ” when the refrigerant is in the supercooled state “D” at the outlet 7 of the condenser 2. The enthalpy change from “i 3 ” to “i 4 ” is much greater in FIG. 3b of the present invention compared to that of FIG. 5b, which indicates an increase in subcooling. In the process of throttle expansion from “D” to “E”, the refrigerant flows through the expansion valve (3) into the series condenser / evaporator (22) in an isenthalpy process of i 4 = i 5 ”, where the refrigerant evaporates completely. (E to F) and enter the “i 6 ” state. Refrigerant with an enthalpy of “i 6 ” is sucked into the compressor (1).

제2a도 내지 제2c도는 본 열펌프 시스템에 사용된 응축기의 한 실시예의 상세도를 나타낸 것으로, 응축기는 와이어핀(33)을 가진 주름 내부관(32) 및 외부관(31)으로 이루어진 2중관(30)으로 형성된다. 냉매는 내부관(32)과 외부관(31) 사이의 틈새를 통해 상부쪽으로 부터 유동하고, 가열될 유체는 내부관(32)를 통해 하부쪽으로 부터 유동한다.2a to 2c show a detailed view of one embodiment of the condenser used in the present heat pump system, wherein the condenser is a double tube consisting of a corrugated inner tube 32 and an outer tube 31 having a wire fin 33. 30 is formed. The coolant flows from the upper side through the gap between the inner tube 32 and the outer tube 31, and the fluid to be heated flows from the lower side through the inner tube 32.

이러한 방법으로, 본 발명의 열펌프 시스템에 따르면 약 120℃의 극도의 고온을 가진 고품질의 고온의 물 또는 증기는 응축기 입구와 출구사이의 30℃ 내지 100℃의 큰 온도차, 통상 50℃ 내지 90℃의 온도차로 배출된다. 약 7℃의 저온의 물은 단독으로 또는 고온의 물과 동시에 사용할 수 있도록 만들어진다.In this way, according to the heat pump system of the present invention, high quality hot water or steam having an extremely high temperature of about 120 ° C. has a large temperature difference of 30 ° C. to 100 ° C., usually 50 ° to 90 ° C., between the condenser inlet and the outlet. Is discharged due to the temperature difference. Low temperature water of about 7 ° C. is made to be used alone or simultaneously with high temperature water.

본 발명의 몇가지 실시예가 서술된다.Some embodiments of the invention are described.

[실시예 1]Example 1

제1a도에 도시된 바와같이 2단 열펌프 유닛은 아래의 표 2에 나타난 조건하에서 아래의 표 1에 나타난 구조를 가진 응축기와, 가열될때 유체 및 냉각될 유체로서 물과, 고온측 사이클과 저온측 사이클에 대한 냉매로서 각각 플론 R-114 및 플론 R-22를 사용해서 작동되었다.As shown in FIG. 1A, a two stage heat pump unit has a condenser having the structure shown in Table 1 below under the conditions shown in Table 2 below, water as a fluid and a fluid to be cooled when heated, and a hot cycle and a low temperature. It was operated using Flon R-114 and Flon R-22, respectively, as refrigerant for the side cycle.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
Figure kpo00003

주 : *열교환량=물의 유동률×(물의 출구온도-물의 입구온도), **과냉도=냉매의 포화온도-냉매의 출구온도.Note: * Heat exchange rate = water flow rate × (water outlet temperature-water inlet temperature), * * supercooling = saturation temperature of refrigerant-outlet temperature of refrigerant.

본 발명에 따른 열펌프 사이클에서 고비점 냉매(플론 R-114)의 특성들이 측정되었고, 얻어진 몰리에르선도 값들이 종래의 열펌프 사이클과 비교해서 아래 표 3에 나타나 있다.The properties of the high boiling point refrigerant (Flon R-114) in the heat pump cycle according to the invention were measured and the obtained Moliere diagram values are shown in Table 3 below in comparison with the conventional heat pump cycle.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00004
Figure kpo00004

제5b도의 몰리에르선도에 대응하는 것이다. 상기 표 3으로 부터 다음의 값들이 계산된다.It corresponds to the Moliere diagram of FIG. 5B. The following values are calculated from Table 3 above.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

표 3으로 부터 볼때, 과냉시 냉매액체의 엔탈피차는 종래의 열펌프 작동보다는 본 발명에서 더 크다.From Table 3, the enthalpy difference of the refrigerant liquid in subcooling is larger in the present invention than in the conventional heat pump operation.

더우기 응축기에서의 냉매(플론 R-14)의 과냉도와 성능계수 사이의 관계가 검토되었고, 얻어진 결과들이 아래의 표 4에 나타나 있다.Furthermore, the relationship between the subcooling and the coefficient of performance of the refrigerant in the condenser (Flon R-14) was examined and the results obtained are shown in Table 4 below.

측정조건들은 다음과 같다.The measurement conditions are as follows.

ㆍ포화압력 18.2kgf/cm2 ㆍ Saturation Pressure 18.2kgf / cm 2

ㆍ포화온도(TC) 112.0℃Saturation temperature (T C ) 112.0 ℃

ㆍ물의 응축기 입구온도(tw1) 19.1℃ㆍ Water condenser inlet temperature (t w1 ) 19.1 ℃

ㆍ압축기 입구에서의 엔탈피(i6) 145.4kcal/kgㆍ Enthalpy at the inlet of the compressor (i 6 ) 145.4 kcal / kg

ㆍ압축기 출구에서의 엔탈피(i1) 148.8kcal/kgㆍ Enthalpy at the outlet of the compressor (i 1 ) 148.8 kcal / kg

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00006
Figure kpo00006

응축기(2)의 출구(7)에서 약 99℃의 고온의 물이 약 80℃의 온도차로 배출되었고, 증발기(14)의 출구(19)에서 7℃의 저온의 물이 12℃의 입구온도로 부터 배출되었다.Hot water of about 99 ° C. was discharged at a temperature difference of about 80 ° C. at the outlet 7 of the condenser 2, and low temperature water of 7 ° C. was discharged to an inlet temperature of 12 ° C. at the outlet 19 of the evaporator 14. Ejected from

[실시예 2]Example 2

제1b도에 도시된 바와같은 열펌프 유닛은 아래의 표 6과 같은 조건하에서 디클로로디플르로오메탄(플론 R-12)의 냉매, 아래의 표 5에 나타난 구조의 응축기 및 가열되고 냉각될 유체로서 물을 사용해서 운전되었다.The heat pump unit as shown in FIG. 1B is a refrigerant of dichlorodifluoromethane (Flon R-12), a condenser of the structure shown in Table 5 below, and a fluid to be heated and cooled under the conditions shown in Table 6 below. It was operated using water as.

그결과 데이타가 또한 표 6에 나타나 있다.The data are also shown in Table 6.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[표 6]TABLE 6

Figure kpo00008
Figure kpo00008

본 열펌프 사이클의 온도 구배 및 몰리에르 선도는 각각 제4a도 및 제4b도에 도식적으로 나타나 있다.The temperature gradient and Moliere plot of this heat pump cycle are shown schematically in FIGS. 4a and 4b, respectively.

몰리에르선도(제4b도)를 제시해 주는 열펌프시스템에서의 R-12의 특성들이 종래의 열펌프 사이클과 비교해서 표 7에 나타나 있다.The characteristics of R-12 in a heat pump system showing the Moliere diagram (Fig. 4b) are shown in Table 7 compared to the conventional heat pump cycle.

[표 7]TABLE 7

Figure kpo00009
Figure kpo00009

주 : “A”에서 “F”까지의 부호는 제4b도의 상태들을 나타내는 것이고, “a”에서 “f”까지의 부호는 종래의 열펌프 시스템에서 제5b도에 대응하는 몰리에르 선도의 상태들을 나타낸다.Note: The symbols “A” to “F” represent the states of FIG. 4b, and the symbols “a” to “f” represent the states of the Moliere diagram corresponding to FIG. 5b in the conventional heat pump system. .

상기 표 7에서 다음의 성능값을 계산되었다.In Table 7, the following performance values were calculated.

Figure kpo00010
Figure kpo00010

이러한 방법으로 약 96℃의 고온의 물이 약 76℃의 온도차로 사용되었고, 7℃의 저온의 물이 약 5℃의 온도차로 사용되었다.In this way, hot water of about 96 ° C was used as a temperature difference of about 76 ° C, and low temperature water of 7 ° C was used as a temperature difference of about 5 ° C.

지금까지 기술된 바와같이, 본 발명은 응축기에서 냉매는 가열될 유체와 역유동 방식으로 열교환을 하고 냉매포화 온도와 응축기 입구 온도 사이에서 온도차의 최소한 20%의 과냉도로 냉매 응축물이 과냉됨으로써, 과냉시 냉매액체의 엔탈피 차이가 증가되고 입구와 출구 온도 사이의 온도차가 증가되는 열펌프 사이클을 가지는 열펌프 시스템을 제공해준다. 따라서 유체의 유동률 및 유체의 입구와 출구 온도 사이의 온도차에 따라 결정되는 열교환량은 심지어 작은 유체 유동률로도 증가된다. 그러므로 열교환효율 뿐 아니라 물과 같은 유체의 출구 온도를 훨씬 높일 수 있다.As described so far, the present invention relates to a subcooling of a refrigerant in a condenser by heat exchange in a reverse flow manner with the fluid to be heated and by subcooling the refrigerant condensate with a subcooling of at least 20% of the temperature difference between the refrigerant saturation temperature and the condenser inlet temperature. It provides a heat pump system having a heat pump cycle in which the difference in enthalpy of the refrigerant liquid increases and the temperature difference between the inlet and outlet temperatures increases. Thus, the heat exchange amount, which is determined by the flow rate of the fluid and the temperature difference between the inlet and outlet temperatures of the fluid, is increased even with a small fluid flow rate. Therefore, the heat exchange efficiency as well as the outlet temperature of the fluid such as water can be much higher.

역유동과정에 의해 실행된 과냉 영역에서의 높은 과냉도 및 증가된 엔탈피 차이는 성능계수를 향상시키고 이용 가능한 120℃ 고온의 고품질일 물을 순간적으로 만들 수 있게 한다. 더우기, 냉매의 유동률이 감소될 수 있기 때문에 압축기의 용량을 줄일 수 있음으로 설치비용 및 운전비용을 감소시킬 수 있다.The high subcooling and increased enthalpy difference in the subcooling zone performed by the reverse flow process improves the coefficient of performance and makes it possible to instantaneously produce high quality water at 120 ° C. available. Furthermore, since the flow rate of the refrigerant can be reduced, the capacity of the compressor can be reduced, thereby reducing installation and operating costs.

Claims (12)

순서대로 결합된 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉매의 열펌프 사이클로 이루어지는 열펌프 시스템에 있어서, 상기 응축기가 가열될 유체에 대한 관통통로를 더 포함하고, 상기 응축기가 냉매와 유체 사이에서 완전 역유동 형태의 2중관 또는 다중관 구조의 열교환기로 구성되며, 시스템이 운전될 때 상기 냉매가 역유동 방식으로 유체와 열교환을 행하는 동안 상기 냉매가 액화되고 응축된 후에 냉매의 포화온도와 유체의 응축기 입구온도 사이의 온도차의 최소한 20%의 과냉도로 냉각되도록 상기 응축기가 작동됨으로써, 고온의 유체가 응축기의 출구로 부터 배출되도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.A heat pump system comprising a heat pump cycle of a refrigerant comprising a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator coupled in sequence, wherein the condenser further comprises a through passage for the fluid to be heated, the condenser between the refrigerant and the fluid. It consists of a double- or multi-tube heat exchanger of a completely reverse flow type, and when the system is operated, the refrigerant is liquefied and condensed while the refrigerant exchanges heat with the fluid in a reverse flow manner. Wherein the condenser is operated to cool to at least 20% subcooling of the temperature difference between the condenser inlet temperatures such that hot fluid is discharged from the outlet of the condenser. 제1항에 있어서, 상기 증발기가 냉각될 유체에 대한 관통통로를 더 포하므로써, 저온의 유체 또는 고온의 유체 및 저온의 유체가 배출되도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.The heat pump system according to claim 1, wherein the evaporator further includes a through passage for the fluid to be cooled, so that the low temperature fluid or the high temperature fluid and the low temperature fluid are discharged. 제2항에 있어서, 상기 증발기가 냉매와 유체 사이에 완전 역유동 형태의 열교환기로 구성되도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.3. The heat pump system according to claim 2, wherein the evaporator is configured as a heat exchanger in the form of completely reverse flow between the refrigerant and the fluid. 제1항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 입구 온도보다 30℃ 내지 100℃ 높은 출구 온도를 가진 고온의 유체를 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.2. The heat pump system of claim 1, wherein the condenser is configured to discharge a hot fluid having an outlet temperature of 30 ° C to 100 ° C higher than the inlet temperature of the fluid. 제1항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 입구온도 보다 50℃ 내지 90℃ 높은 출구온도를 가지는 고온의 유체를 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.The heat pump system according to claim 1, wherein the condenser is configured to discharge a high temperature fluid having an outlet temperature of 50 ° C to 90 ° C higher than the inlet temperature of the fluid. 제1항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 출구온도가 냉매의 포화온도보다 높게 작동하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.2. The heat pump system of claim 1, wherein the condenser is configured to operate at an outlet temperature of the fluid above a saturation temperature of the refrigerant. 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 포함하는 고비점 냉매의 고온측 열펌프 사이클과 ; 압축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 저비점 냉매의 저온측 열펌프 사이클과 ; 상기 고온측 열펌프 사이클의 압축기와 팽창밸브 사이와, 상기 저온측 열펌프 사이클의 압축기기와 팽창밸브 사이의 위치에서 양 사이클을 상호 결합시키는 직렬 응축기/증발기로 이루어지는 열펌프 시스템에 있어서, 상기 응축기가 가열될 유체에 대한 관통통로를 더 포함하며, 상기 응축기가 상기 고비점 냉매와 유체 사이에서 완전 역유동 형태의 2중관 또는 다중관 구조의 열교환기로 구성되며, 시스템이 운전될때 상기 고비점냉매가 유체와 역유동 방식으로 열교환을 행하는 동안 상기 고비점 냉매가 액화되고 응축된 후에 고비점 냉매의 포화온도와 유체의 응축기 입구온도 사이의 온도차의 최소한 20%의 과냉도로 냉각되도록 상기 응축기가 작동됨으로써, 고온의 유체가 상기 응축기의 출구로 부터 배출되도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.A high temperature side heat pump cycle of a high boiling point refrigerant comprising a compressor, a condenser and an expansion valve; A low temperature side heat pump cycle of a low boiling point refrigerant comprising a compressor, an expansion valve and an evaporator; A heat pump system comprising a series condenser / evaporator for coupling both cycles at a position between a compressor and an expansion valve of the high temperature side heat pump cycle and between an compressor and an expansion valve of the low temperature side heat pump cycle, wherein the condenser Further comprises a through passage for the fluid to be heated, wherein the condenser is comprised of a double or multi-pipe heat exchanger in full reverse flow between the high boiling point refrigerant and the fluid, and when the system is operated, the high boiling point refrigerant The condenser is operated such that after the high boiling point refrigerant is liquefied and condensed during the heat exchange with the fluid, the condenser is cooled to a subcool of at least 20% of the temperature difference between the saturation temperature of the high boiling point refrigerant and the condenser inlet temperature of the fluid. Heat pump system, characterized in that the hot fluid is discharged from the outlet of the condenser . 제7항에 있어서, 상기 증발기가 냉각될 유체에 대한 관통통로를 더 포함하므로써, 고온의 유체 및 저온의 유체가 동시에 배출되도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.8. The heat pump system according to claim 7, wherein the evaporator further comprises a through passage for the fluid to be cooled, so that the hot fluid and the cold fluid are discharged simultaneously. 제8항에 있어서, 상기 증발기가 저비점 냉매와 냉각될 유체 사이에 완전 역유동 형태의 열교환기로 이루어지고, 상기 직렬 응축기/증발기가 양 냉매들 사이에 완전 역유동 형태의 열교환기로 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.9. The evaporator of claim 8, wherein the evaporator consists of a heat exchanger in full reverse flow between the low boiling point refrigerant and the fluid to be cooled, and the series condenser / evaporator consists of a heat exchanger in full reverse flow between both refrigerants. Heat pump system. 제7항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 입구온도 2보다 30℃ 내지 100℃ 높은 출구 온도를 가지는 고온의 유체를 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.8. The heat pump system of claim 7, wherein the condenser is configured to discharge a hot fluid having an outlet temperature of 30 ° C to 100 ° C higher than the inlet temperature 2 of the fluid. 제7항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 입구 온도보다 50℃ 내지 90℃ 높은 출구 온도를 가지는 고온의 유체를 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.8. The heat pump system of claim 7, wherein the condenser is configured to discharge a high temperature fluid having an outlet temperature of 50 ° C to 90 ° C higher than the inlet temperature of the fluid. 제9항에 있어서, 상기 응축기가 유체의 입구 온도보다 50℃ 내지 90℃ 높은 출구 온도를 가지는 고온의 유체를 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.10. The heat pump system of claim 9, wherein the condenser is configured to discharge a hot fluid having an outlet temperature of 50 ° C to 90 ° C higher than the inlet temperature of the fluid.
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